[发明专利]一种有源像素图像传感器及图像处理方法、存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种有源像素图像传感器及图像处理方法、存储介质，该有源像素图像传感器包括：至少三个PD柱；与所述至少三个PD柱连接的场效应管；其中，所述至少三个PD柱，用于吸收R通道、G通道和B通道的单色光，并将对应的光信号转换成电信号；每个所述PD柱用于吸收一种单色光；所述场效应管，用于依次读出各个所述PD柱的电信号并复位。采用上述实现方案，有源像素图像传感器中的每个像素单元包括至少三个PD柱和与各PD柱垂直连接的场效应管，利用至少三个PD柱和场效应管可以实现多个PD柱共享一个读出电路进行信号读出。

技术领域

本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种有源像素图像传感器及图像处理方法、存储介质。

背景技术

互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器的像素电路可分为无源像素传感器(Passive Pixel Sensor，PPS)和有源像素传感器(Active Pixel Sensor，APS)两类，在APS中每个像素对应3个以上的晶体管，用于实现像素内信号的放大读出和复位，如图1所示，以4T像素图像传感器为例，APS的工作流程为：光照射产生的电子-空穴对由于光电二极管(Photo Diode，PD)电场而分开，使得电子移向n区，空穴移向p区；激活复位管，将读出区复位到高电平，并读出复位电平；之后，激活传输门，将电荷从感光区转移到n+区并从n+区，配合选通管可以读出信号电平；通过对复位电平和信号电平进行相关双采样，得到信号电平对应的实际有效幅值。

然而，现有的APS需要三个以上的晶体管，且晶体管所占的面积大，另外，每个PD柱只能采用一个读出电路进行信号读出，使得有源像素传感器尺寸很大，当需要缩小有源像素传感器的尺寸时，增大了对晶体管的加工要求。

发明内容

本申请实施例提供一种有源像素图像传感器及图像处理方法、存储介质，可以实现多个PD柱共享一个读出电路进行信号读出。

本申请的技术方案是这样实现的：

本申请实施例提供一种有源像素图像传感器，所述有源像素图像传感器包括：

至少三个PD柱；

与所述至少三个PD柱连接的场效应管；

其中，所述至少三个PD柱，用于吸收红(Red，R)通道、绿(Green，G)通道和蓝(Blue，B)通道的单色光，并将对应的光信号转换成电信号；每个所述PD柱用于吸收一种单色光；

所述场效应管，用于依次读出各个所述PD柱的电信号并复位。

上述方案中，所述PD柱的尺寸是基于RGB单色光的共振波长和所述光信号的折射率确定。

上述方案中，所述PD柱的形状为长方形、圆形、平行四边形或菱形。

上述方案中，所述场效应管包括控制门和各个所述PD柱对应的浮栅，所述控制门和所述浮栅之间设置隔离带，所述控制门与所述场效应管的栅极连接。

上述方案中，所述控制门，用于在所述特定PD柱被选通时，通过加正向偏压将所述电信号聚集到所述特定PD柱对应的n+区；当所述正向偏压高于第一电压时，将n+区的电信号转移到所述特定PD柱对应的浮栅中，所述特定PD柱为所述至少三个PD柱中的任意一个PD柱，所述第一电压为所述特定PD柱对应的n+区和所述特定PD柱对应的浮栅之间隧穿时的电压；在漏极加正向偏压且所述控制门的电压高于所述特定PD柱对应的浮栅的阈值电压时，读出所述特定PD柱的电信号，所述阈值电压由光信号的信号强度确定。

上述方案中，所述控制门，还用于加反向偏压，当所述反向偏压大于预设电压阈值时，将所述电信号从所述特定PD柱对应的浮栅中转移到所述特定PD柱对应的n+区，以进行复位操作。